JP3368920B2 - 天然ガスの燃焼方法及び天然ガス用燃焼器 - Google Patents

天然ガスの燃焼方法及び天然ガス用燃焼器

Info

Publication number
JP3368920B2
JP3368920B2 JP25401092A JP25401092A JP3368920B2 JP 3368920 B2 JP3368920 B2 JP 3368920B2 JP 25401092 A JP25401092 A JP 25401092A JP 25401092 A JP25401092 A JP 25401092A JP 3368920 B2 JP3368920 B2 JP 3368920B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
natural gas
catalyst
fuel
selective reduction
catalyst layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP25401092A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05200251A (ja
Inventor
健 田畑
治 岡田
三佳子 纐纈
祐介 青▲柳▼
健治 馬場
光聰 佐古
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Gas Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
Priority to JP25401092A priority Critical patent/JP3368920B2/ja
Publication of JPH05200251A publication Critical patent/JPH05200251A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3368920B2 publication Critical patent/JP3368920B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は天然ガスの燃焼方法及び
天然ガス用燃焼器に関する。より詳細には、燃焼排ガス
中の窒素酸化物含量を低減させることができる天然ガス
の燃焼方法及びそれに用いられる燃焼器に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、都市部の窒素酸化物(NOx)濃
度が一向に減少しないことを反映して、都市部の固定発
生源からのNOxの排出をより低減しようとする要求が
急速に高まってきている。それらの固定発生源の中に
は、燃焼法の改善によりNOx生成量を低減できるもの
もあるが、エンジンなど本質的に高い濃度のNOxを排
出するものも多い。従って、排ガス中のNOxを浄化す
る技術が望まれているが、通常、燃焼排ガスには酸素が
大量に含まれており、慣用の脱硝法である三元触媒法は
適用できない。そのような酸素過剰雰囲気下でNOxを
浄化できる技術としては、火力発電所等で用いられてい
るアンモニア脱硝法がある。これは、アンモニアが酸素
の存在下、NOxと選択的に反応することを利用したも
ので、V25/TiO2系等の触媒を用い、アンモニア
をNOxとほぼ等モルになるように制御して注入する。
また、NOxの生成を抑える燃焼法として、触媒燃焼法
が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のアンモニア脱硝
法の場合、アンモニアが過剰になる条件では、アンモニ
アがスリップし、かえって有毒ガスを排出してしまう結
果となるため、事実上は脱硝率には限界があり、また、
NOx計を用いてNOx濃度を常にモニターし、アンモ
ニア注入量を厳密に制御する高価なシステムが必要であ
る。さらに毒ガスをハンドリングするために様々な付帯
設備が必要で装置が大がかりになり、都市部の小型燃焼
器のNOx低減には事実上適用できないという問題があ
る。一方、触媒燃焼法においては、NOxの生成を抑制
できるが、天然ガスのようにメタン主成分のガスでは、
メタンが極めて安定な炭化水素であるため、高SV・高
負荷での燃焼をさせるためには、予め燃料の一部を燃焼
させるなどして燃料−空気混合気の温度を上げてやらな
ければならない。そのため、予燃焼として、気相燃焼を
行うとNOxが発生してしまい、NOxを極限まで低減
できないこととなる。本発明は、このような問題を解消
するためになされたもので、燃焼排ガス中のNOx濃度
を低減できる天然ガスの燃焼方法及び燃焼器を提供する
ことを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の如
き問題点に鑑みて、鋭意研究を重ねた結果、炭素数3以
上の炭化水素を含む天然ガスの燃焼において、燃料天然
ガスの一部を酸素過剰で燃焼させた燃焼ガスライン上に
窒素酸化物選択還元触媒を置き、その前流側に該燃料の
一部を注入すると、燃料中の炭素数3以上の炭化水素が
NOxと反応してNOxを還元することを見出して本発
明を完成させた。即ち、本発明の天然ガスの燃焼方法
は、炭素数3以上の炭化水素を含む天然ガスの燃焼方法
であって、燃料天然ガスを少なくとも2つに分割し、該
分割された燃料の一つを燃焼させ、燃焼ガスを該分割さ
れた他の燃料と混合して窒素酸化物選択還元触媒(以
下、選択還元触媒という)に導き、該触媒で燃焼ガス中
のNOxを酸素の存在下、燃料中の炭化水素により還元
浄化し、更に選択還元触媒の後流側に配された酸化触媒
で燃料を触媒燃焼させることからなる。また、本発明の
天然ガス用燃焼器は、上記の燃焼方法に用いられる燃焼
器であって、燃料天然ガスを少なくとも2つに分割し、
該分割された燃料の一つを燃焼部で燃焼させ、燃焼部か
らの燃焼ガスライン上に選択還元触媒層を配設し、該触
媒層の前流側に該分割された他の燃料を注入して、該触
媒層で燃焼ガス中のNOxを酸素の存在下、燃料中の炭
化水素により還元浄化し、更に選択還元触媒層の後流側
に配された酸化触媒層で燃料を触媒燃焼させる構造を少
なくとも有することからなる。
【0005】本発明では、酸素の存在下、NOxを炭化
水素で選択的に還元するための触媒(選択還元触媒)を
用いる。選択還元触媒としては、一般に、アルミナ、シ
リケート、シリカ−アルミナ、ゼオライト、ジルコニ
ア、イットリア、チタニア、マグネシアなどの固体酸酸
化物系の触媒や、それらに遷移金属を担持した触媒など
が知られており、希薄燃焼のガソリンエンジン排ガス中
のNOx低減に効果のあることが知られている。この場
合、該ガソリンエンジン排ガス中には高級炭化水素が含
まれているため、NOxを選択還元することができる。
しかし、日本の都市ガスとして供給されている天然ガス
には、メタンが80〜90%、エタンが5〜10%、プ
ロパン及びブタンが3〜10%程度含まれているだけ
で、更に高級な炭化水素はほとんど含まれていないた
め、燃焼排ガス中では、炭化水素としてはNOxの選択
還元にあまり寄与しないメタンだけが僅かに残存してい
る程度である。
【0006】さらに、天然ガスの燃焼排ガス中には、他
の炭化水素燃料の燃焼排ガスに比べ、水分が非常に多い
ため、炭化水素による選択還元反応は阻害を受けやすい
という問題がある。従来、水分による反応阻害のメカニ
ズムについては全く知られていなかったが、本発明者ら
は、炭化水素による脱硝が下記の2段階の反応により進
行すると仮定すると、 水は1段目の炭化水素の部分酸化ないし分解反応を著し
く阻害しており、2段目の選択還元反応の選択性[即
ち、CxHy(O)とO2との酸化反応に対する、CxHy
(O)とNOxとの反応の割合]にはあまり影響しない
ことを見出した。さらに、炭化水素の酸化活性の高い触
媒を用いて、適当な温度領域で、外部から炭化水素を注
入することにより、水分による反応阻害の影響を低減で
き、排ガス中のNOxを選択的に還元できることを見出
した。本発明はかかる知見に基づいてなされたものであ
る。
【0007】従って、本発明では、もともとNOxの選
択還元触媒活性のあるアルミナ、シリケート、シリカ−
アルミナ、ゼオライト、ジルコニア、イットリア、チタ
ニア、マグネシア(好ましくはアルミナ、ゼオライト、
シリケート)などの担体に、酸化活性を与えるために遷
移金属を担持した触媒を用いることが好ましい。遷移金
属の中でも白金族のような酸化活性の高すぎる触媒の場
合は、選択還元反応の選択性が低下するので、好ましく
は、遷移金属として、Cu、Co、Mn、Fe、Ni、
Zn及びAgの中から選ばれたものを少なくとも一つ以
上含むことが望ましい。金属の含有量は用いる担体によ
り大きく異なるが、金属として0.1重量%から20重
量%の間が好ましい。これより少ないと十分な酸化活性
を得られず、これより多いと金属の表面積の低下を招
き、また本来担体のもつNOxの選択還元反応活性を低
下させてしまう。より好ましくは、モルデナイト、ZS
M−5、フェリエライト等のゼオライトに、Co又はC
uを少なくとも担持した触媒を用い、最も好ましくは、
Cuをイオン交換担持したZSM−5を用いる。かかる
触媒は圧損を低減するため、ハニカム状で使用するのが
好ましく、触媒自体をハニカム状に成型してもよいが、
強度が足りないものでは、コージェライト等のハニカム
構造物に触媒をウォシュコートしてもよく、例えば、次
のようにして作られる。
【0008】担体がゼオライトである場合には、金属は
イオン交換によって容易に担持される。すなわち、Na
型やプロトン型のゼオライトを、室温から80℃程度の
温度で、遷移金属の水溶性塩の水溶液に浸漬することに
より、Naやプロトンが脱離して遷移金属が交換担持さ
れる。このとき、水溶性塩としては、硝酸塩や酢酸塩な
どがよい。遷移金属の種類により、適当なpHや金属濃
度は異なるが、例えば、Cuの場合、pHは7前後、濃
度は0.01M程度が好ましい。担体となるゼオライト
は、細孔径が4〜8オングストローム程度がよく、また
疎水性のものが好ましく、例えば、Si/Al比が20
〜100のZSM−5、モルデナイト、フェリエライト
等が好適に使用される。さらに、アルミナ及びシリカか
らゼオライトを水熱合成するときに、遷移金属を共存さ
せ、取り込ませてもよい。イオン交換の際に、Cuが安
定にイオン交換されないと、使用中にCuOとなって凝
集し、著しく活性が低下することになる。Si/Al比
の低いゼオライトでは、イオン交換率(1モルのCu2+
と2モルのNa+が交換するとして、全Naのうち、C
uに交換した割合)が100%近くになるとCuOの凝
集が進んでしまい、一方、ZSM−5のようにSi/A
l比の高いものでは、もともとイオン交換できるサイト
数が少なくなるので、理論的に交換可能なイオン交換率
を越えて担持すると、CuOになって凝集しやすくな
る。従って、Cu含有率としては、ゼオライト重量に対
して、0.5重量%〜5重量%、好ましくは、1重量%
〜3重量%が好ましい。これよりCuの含有量が少ない
と、炭化水素を十分に酸化・分解することができず、こ
れより多いと、使用中にCuOが凝集し、耐久性が低下
する。
【0009】一方、担体として、γ−アルミナ、シリケ
ート等を用いる場合には、含浸法や沈澱法が用いられ
る。すなわち、高表面積のγ−アルミナ等を遷移金属の
水溶性塩の水溶液に浸漬する(含浸法)か、あるいはγ
−アルミナ等を遷移金属の水溶液中に懸濁し、激しく撹
拌しながら炭酸ナトリウムなどのアルカリ水溶液を滴下
し、水溶液を中和して担体上に遷移金属を沈澱させる
(沈澱法)かして、担持する。
【0010】かくして遷移金属を担持した触媒前駆体
は、適当なバインダーを加えるなどしてスラリー状で耐
火性ハニカム担体にウォシュコートし、乾燥、焼成して
ハニカム触媒としてもよく、また触媒前駆体を乾燥の
後、バインダーを加えるなどして、ハニカム状に成型、
焼結して触媒体としてもよい。一方、ゼオライト等の担
体を耐火性ハニカム担体にウォシュコートしたものを焼
成し、該焼成物を遷移金属の水溶性塩の水溶液に浸漬し
て金属を担持し、あるいはゼオライト等をハニカム状に
成型したものを金属塩の水溶液に浸漬して担持してもよ
く、かかる方法により金属を担持した触媒前駆体を、乾
燥後、焼成してハニカム触媒体が得られる。
【0011】かくして得られた触媒体は、燃料天然ガス
の一部を空気過剰下で燃焼させた燃焼ガスライン上に配
され、その前流側に燃料天然ガスの一部を注入すること
により、該燃料中に含まれる炭素数3以上の炭化水素に
より、燃焼ガス中のNOxが還元され、メタンやエタン
は殆ど酸化されることなくスリップする。このとき、該
触媒は、350℃〜600℃、好ましくは400℃〜5
00℃で使用されるが、これより温度が低いと炭化水素
の酸化・分解が進まず、また、温度が高いとNOx還元
反応の選択性が低下し、炭化水素の必要量が増加する。
このとき、燃料の大部分であるメタンは殆ど反応しない
ので、該触媒層の温度上昇は数十℃に抑えられる。
【0012】また、GHSV(Gaseous hourly space ve
locity)は5000〜100000の範囲で使用され、
好ましくは10000〜30000の範囲で使用され
る。GHSVが大きくなりすぎると炭化水素が未反応の
ままスリップして脱硝率が低下し、小さすぎると触媒容
器が大きくなりすぎ、圧損が増大し、好ましくない。さ
らに、燃料天然ガスの添加量は、NOxの濃度、酸素濃
度などにより異なるが、炭素数3以上の炭化水素の該触
媒層に入るガス中の濃度が、NOx濃度に対して、TH
C(全炭化水素濃度、メタン換算)として当量の5倍か
ら当量の50倍の間となるように、好ましくは該当量の
10倍から25倍となるように調整する。これより濃度
が低いと脱硝率が低くなり、高くなるとメタン濃度も上
がるため、後段での触媒燃焼で温度上昇が急になり、酸
化触媒の耐久性が低下する。
【0013】該選択還元触媒層を出たガス中には、未反
応の炭化水素、特にメタンが高濃度で存在しており、本
発明では、該炭化水素を酸化触媒で触媒燃焼により燃焼
させる。酸化触媒は、従来から卑金属酸化物系触媒、金
属担持触媒等、様々なものが用いられているが、選択還
元触媒層の温度を好ましい範囲とし、該触媒層から出た
ガスをそのまま酸化触媒層に導入する場合、不活性なメ
タンを400℃〜500℃で燃焼させる必要があるた
め、活性の高い、Pt、Rh、Pd、Ruなどを活性ア
ルミナなどに担持した貴金属系触媒が好ましい。例え
ば、コージェライトハニカム上のアルミナウォシュコー
ト層中に、ハニカム構造物の見かけの体積に対してPd
を1〜20g/リットル程度含浸させたものを、GHS
V10000〜100000で用いればよい。
【0014】なお、燃焼すべきメタン等の量が多い場合
には、酸化触媒層内で温度がかなり上昇するので、より
好ましくは、アルカリ土類金属酸化物や希土類酸化物な
ど耐熱性担体成分をウォシュコート層内に含ませ、耐熱
性を高める。さらに、燃焼負荷の大部分を触媒燃焼で実
現させる場合には、触媒燃焼すべき燃料を一括して選択
還元触媒層の前流で注入すると、酸化触媒層の入口部で
急激に温度が上昇し、触媒が溶損したりするので、燃料
をさらに分割し、酸化触媒層の途中で燃料を追加して、
燃焼負荷が触媒層の一部にかかって高温部が生成するこ
とがないように燃焼させる。このとき、酸化触媒層入口
部は400〜500℃程度の温度で、低温活性の高い触
媒を配する必要があるが、出口部では、1000℃程度
になることがあり、耐熱性に優れた触媒を配することが
好ましい。
【0015】本発明による燃焼方法を採用すれば、燃料
の一部を燃焼することによって発生するNOxを選択還
元触媒で還元浄化し、残りの燃料を触媒燃焼することに
なるのでNOxは発生せず、きわめてNOx排出量の少
ない燃焼が実現でき、例えば、ガスタービン用の高温触
媒燃焼器などのように一部を予め気相燃焼せざるを得な
いような高負荷の触媒燃焼器の低NOx化に好適に利用
できる。
【0016】以下、図面に基づいて本発明をより詳細に
説明する。図1は、本発明の燃焼器の一例を示す概略図
で、主に気相燃焼により燃料天然ガスを燃焼させる燃焼
器の場合を示す。燃料天然ガス5はライン上で2つに分
割され、その大部分は燃焼用空気6と混合され、気相燃
焼部1の中で燃焼される。気相燃焼部1から排出される
排ガスは、燃料天然ガス5の一部が注入された後、前記
の選択還元触媒が充填された選択還元触媒層2に導かれ
る。該触媒層2において、排ガス中のNOxを燃料天然
ガス中に含まれる炭素数3以上の炭化水素により還元浄
化し、残るメタン等の炭化水素は酸化触媒が充填された
低温酸化触媒層3で触媒燃焼させ、排気7に至る。
【0017】図2は本発明の他の実施態様の一例を示す
図で、高負荷の触媒燃焼を主とした燃焼器の例を示して
いる。なお、図1と同じ部材には同じ番号を付した。図
2において、燃料天然ガス5は、気相燃焼用と触媒燃焼
用に分割される。気相燃焼部1では、低温酸化触媒層3
で燃焼が継続的に起こりうるだけの温度に燃料−空気混
合気を昇温するために必要最小限の予燃焼が行われる。
触媒燃焼に供される燃料はさらに2つにわかれ、一つは
選択還元触媒層2の前に注入され、燃料天然ガス5中に
含まれる炭素数3以上の炭化水素は該選択還元触媒層2
においてNOxの還元に消費され、残るメタン等は低温
酸化触媒層3で追加された燃焼用空気6と混合されて触
媒燃焼される。もう一方の燃料は高温酸化触媒層4の前
に燃焼用空気6とともに注入されて該触媒層4で触媒燃
焼される。このとき、燃焼用空気6を選択還元触媒層2
の前に入れることもできるが、ガス中の酸素濃度が上昇
し脱硝効率が低下するので好ましくない。また、酸化触
媒層をさらに細かく分割し、対応して分割された燃料天
然ガス5を燃焼用空気6と共に注入してもよく、それら
を予熱するための熱交換機能をもたせてもよい。なお、
本発明は上記の例に限定されるものではなく、適宜変更
して実施することができる。
【0018】
【発明の効果】本発明による燃焼方法によれば、燃料の
一部を燃焼することによって発生するNOxを選択還元
触媒を用いて燃料中の炭化水素で還元浄化し、残りの燃
料を触媒燃焼することになるので実質的にNOxは発生
せず、極めてNOx排出量の少ない燃焼が実現できる。
【0019】
【実施例】以下、実施例に基づき、本発明を詳細に説明
するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 実施例1 Na型ZSM−5(Si/Al比35)をアンモニア性
硝酸銅水溶液(Cu2+=0.01M、pH=約7.5)
に浸漬して銅イオン交換したCu−ZSM−5(イオン
交換率105%、銅含有量1.6重量%)を、200セ
ル/平方インチのコージェライト担体にウォシュコート
し、乾燥、窒素雰囲気中550℃で焼成し、ハニカム触
媒を得た。該触媒を4cc充填した反応管に、500℃
で、天然ガスを内燃機関等で空燃比2で燃焼したときに
相当する表1に示す組成(容量ベース)の模擬排ガス
に、C38を1000ppmとなるように加えたガスを
2リットル/min(GHSV=30000)で流通さ
せ、触媒出口のNOx濃度をNOxコンバーター付きの
化学発光式のNOx計で測定したところ、60ppmで
あった。さらに、1000時間反応を続けたが、NOx
濃度は70ppmであった。
【0020】
【0021】比較例1 銅イオン交換したCu−ZSM−5のイオン交換率が3
0%(銅含有量0.47重量%)である以外は実施例1
と同様にしてハニカム触媒を得た。該触媒を用いる以外
は実施例1と同様にして活性試験を行ったところ、触媒
出口のNOx濃度は120ppmで、更に、出口には5
00ppmのプロパンがスリップしていた。この触媒
は、銅のイオン交換量が足りないため、水を多く含有す
るガス中では十分な炭化水素酸化・分解能力がなく、選
択還元触媒としての活性が低くなる。
【0022】比較例2 Na型ZSM−5(Si/Al比50)をアンモニア性
硝酸銅水溶液(Cu2+=0.1M、pH=約7.5)に
浸漬し、銅イオンを担持したCu−ZSM−5(銅含有
量10.2重量%)を用いて、実施例1と同様にして、
ハニカム触媒を得た。 該触媒を用いる以外は実施例1
と同様にして活性試験を行ったところ、触媒出口のNO
x濃度は70ppmであったが、100時間後には、1
20ppmになっていた。このとき、出口には、プロパ
ンが550ppm検出された。この触媒は、実施例1の
触媒より劣るものの、十分な初期活性を示すが、使用中
にCuがCuOとして素早く凝集するために、水を多く
含有するガス中では炭化水素酸化・分解能力が低下し、
NOxの選択還元触媒としては、長期の使用に耐えない
ものとなる。
【0023】実施例2 表1の組成の模擬排ガス1.94リットル/minと表
2の組成の都市ガス(天然ガス)0.06リットル/m
inを混合し、実施例1で得られた触媒4ccを充填した
反応管で実施例1と同様にして試験した。出口ガス中の
NOx濃度は、50ppmであり、また、メタン、エタ
ン、プロパン、ブタンの濃度は、それぞれ2.7%、2
100ppm、15ppm、1ppmであった。
【0024】
【0025】実施例3 コージェライト製ハニカム担体に酸化セリウムを25重
量%含むγ−アルミナ混合物をウォシュコートし、焼成
した担体に、硝酸パラジウム水溶液からパラジウムを含
浸担持させ、パラジウムをハニカム担体の見かけの容積
に対して10g/リットル程度含むように担持した後、
空気中で800℃で3時間焼成し、酸化触媒を得た。該
酸化触媒8ccを反応管(内径14mm)に充填し、実施
例2で得られた触媒層出口ガスに空気2リットル/mi
nを加えて、500℃として該反応管に流通せしめた。
その結果、酸化触媒層出口の温度は750℃に達した
が、該触媒層出口ガス中のNOx及びメタン濃度は、そ
れぞれ25ppm及び350ppmで、その他の炭化水
素、一酸化炭素、水素は検出されなかった。
【0026】実施例4 図1に示すような燃焼器を用い、選択還元触媒層に実施
例1と同様にして得られた触媒を1リットル充填し、さ
らに低温酸化触媒層に実施例3と同様にして得られた触
媒を1リットル充填した。このシステムを用い、表2に
示す都市ガス1m3/hを空燃比約1.9で気相燃焼部
で燃焼させ、該都市ガス0.2m3/hを選択還元触媒
層の前流に注入した。気相燃焼部出口排ガスの温度は4
80℃、ガス中のNOx濃度は120ppmであった。
排気7の温度は700℃で、ガス中のNOx濃度は75
ppm、メタン濃度は270ppmであった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく燃焼器の構成を示した概略図
で、主に気相燃焼させる燃焼器を示す。
【図2】本発明に基づく燃焼器の構成を示した概略図
で、高負荷の触媒燃焼器を主燃焼としたときの例を示
す。
【符号の説明】
1 気相燃焼部 2 選択還元触媒層 3 低温酸化触媒層 4 高温酸化触媒層 5 燃料天然ガス 6 燃焼用空気 7 排気
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F23J 15/00 F23J 15/00 A H C10L 3/00 Z (72)発明者 青▲柳▼ 祐介 大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大 阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 馬場 健治 大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大 阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 佐古 光聰 大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大 阪瓦斯株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−100919(JP,A) 特開 平3−94817(JP,A) 特開 平5−113202(JP,A) 特公 昭60−5645(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23C 11/00 B01D 53/86 B01D 53/94 B01J 21/00 - 38/74 F23J 15/00

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素数3以上の飽和炭化水素を含む
    天然ガスの燃焼方法において、燃料天然ガスを少なくと
    も2つに分割し、該分割された燃料の一つを燃焼させ、
    燃焼ガスを該分割された他の燃料と混合して窒素酸化物
    選択還元触媒に導き、該触媒で燃焼ガス中の窒素酸化物
    酸素過剰の雰囲気下、燃料中の炭化水素により還元浄
    化し、更に窒素酸化物選択還元触媒の後流側に配された
    酸化触媒で燃料を触媒燃焼させることを特徴とする天然
    ガスの燃焼方法。
  2. 【請求項2】 窒素酸化物選択還元触媒が、アルミ
    ナ、ゼオライト及びシリケート並びにそれらにCu、C
    o、Mn、Fe、Ni、Zn及びAgから選ばれた少な
    くとも1種類の金属を担持したものの中から選ばれた触
    媒である請求項1記載の天然ガスの燃焼方法。
  3. 【請求項3】 窒素酸化物選択還元触媒が、Cuを
    イオン交換担持したゼオライトであって、Cuの含有量
    がゼオライト重量に対して0.5〜5重量%である請求
    1から2の何れかに記載の天然ガスの燃焼方法。
  4. 【請求項4】 酸化触媒が、Pd、Pt、Rh及び
    Ruから選ばれた少なくとも1つの貴金属を含む触媒で
    ある請求項1から3の何れかに記載の天然ガスの燃焼方
    法。
  5. 【請求項5】 炭素数3以上の飽和炭化水素を含む
    天然ガスの燃焼器において、燃料天然ガスを少なくとも
    2つに分割し、該分割された燃料の1つを燃焼部で燃焼
    させ、燃焼部からの燃焼ガスライン上に窒素酸化物選択
    還元触媒層を配設し、該触媒層の前流側に該分割された
    他の燃料を注入して、該触媒層で燃焼ガス中の窒素酸化
    物を酸素過剰の雰囲気下、燃料中の炭化水素により還元
    浄化し、更に窒素酸化物選択還元触媒層の後流側に配さ
    れた酸化触媒層で燃料を触媒燃焼させる構造を少なくと
    も有することを特徴とする天然ガス用燃焼器。
  6. 【請求項6】 窒素酸化物選択還元触媒が、アルミ
    ナ、ゼオライト及びシリケート並びにそれらにCu、C
    o、Mn、Fe、Ni、Zn及びAgから選ばれた少な
    くとも1種類の金属を担持したものの中から選ばれた触
    媒である請求項5記載の天然ガス用燃焼器。
  7. 【請求項7】 窒素酸化物選択還元触媒が、Cuを
    イオン交換担持したゼオライトであって、Cuの含有量
    がゼオライト重量に対して0.5〜5重量%である請求
    5から6何れかに記載の天然ガス用燃焼器。
  8. 【請求項8】 酸化触媒層が、Pd、Pt、Rh及
    びRuから選ばれた少なくとも1つの貴金属を含む触媒
    である請求項5から7の何れかに記載の天然ガス用燃焼
    器。
  9. 【請求項9】 該分割された他の燃料の炭素数3以
    上の炭化水素の触媒層に入るガス中の濃度が、NOx濃
    度に対してTHC(全炭化水素濃度、メタン換算)とし
    て等量の10倍から25倍となるように調整した請求項
    1から4の何れかに記載の天然ガスの燃焼方法。
  10. 【請求項10】 該分割された他の燃料の炭素数3
    以上の炭化水素の触媒層に入るガス中の濃度が、NOx
    濃度に対してTHC(全炭化水素濃度、メタン換算)と
    して等量の10倍から25倍となるように調整した請求
    項5から8の何れかに記載の天然ガス用燃焼器。
JP25401092A 1991-08-29 1992-08-28 天然ガスの燃焼方法及び天然ガス用燃焼器 Expired - Fee Related JP3368920B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25401092A JP3368920B2 (ja) 1991-08-29 1992-08-28 天然ガスの燃焼方法及び天然ガス用燃焼器

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24509891 1991-08-29
JP3-245098 1991-08-29
JP25401092A JP3368920B2 (ja) 1991-08-29 1992-08-28 天然ガスの燃焼方法及び天然ガス用燃焼器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05200251A JPH05200251A (ja) 1993-08-10
JP3368920B2 true JP3368920B2 (ja) 2003-01-20

Family

ID=26537045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25401092A Expired - Fee Related JP3368920B2 (ja) 1991-08-29 1992-08-28 天然ガスの燃焼方法及び天然ガス用燃焼器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3368920B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006109849A1 (ja) * 2005-04-11 2006-10-19 Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus 窒素酸化物を接触還元するための触媒、触媒構造体及び窒素酸化物を接触還元するための方法
JP6525909B2 (ja) * 2016-03-15 2019-06-05 中外炉工業株式会社 工業炉

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05200251A (ja) 1993-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7691769B2 (en) Catalyst for reduction of nitrogen oxides
KR102047049B1 (ko) 과농-연소 배기가스로부터 암모니아 배출의 감소를 위한 촉매
US7413720B2 (en) Catalyst and method for reduction of nitrogen oxides
US5658543A (en) Exhaust gas cleaner and method for cleaning same
US20120328499A1 (en) Exhaust gas purification catalyst apparatus using selective reduction-type catalyst and exhaust gas purification method
JP2009165904A (ja) 排ガス浄化装置
US5658542A (en) Exhaust gas cleaner and method for cleaning same
US20160245139A1 (en) Exhaust system for power generating apparatus
US6489259B2 (en) Mixed zeolite NOx catalyst
CN100560204C (zh) 含硫富氧尾气中氮氧化物净化催化剂
JP3368920B2 (ja) 天然ガスの燃焼方法及び天然ガス用燃焼器
JPH06126134A (ja) 排ガス中の窒素酸化物の浄化方法
JP4704964B2 (ja) NOx浄化システム及びNOx浄化方法
JPH05200252A (ja) 天然ガスの燃焼方法及び天然ガス用燃焼器
JPH05212248A (ja) 天然ガス燃焼排ガス中の窒素酸化物の浄化方法
JP3994862B2 (ja) 排ガス浄化触媒及び浄化方法
JP4501166B2 (ja) 排ガス浄化システム
JP4290391B2 (ja) 窒素酸化物を接触的に除去するための方法とそのための装置
JPH09103651A (ja) 排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法
JP2000117058A (ja) 酸化剤での化学量論超過媒質中における窒素酸化物排出量の低下方法
JPH05195757A (ja) 天然ガスのコージェネレーションシステム
JP2001073745A (ja) 排気ガス浄化システム
JPH05212246A (ja) 排ガス中の窒素酸化物の浄化方法
JPH09220440A (ja) 排ガス浄化方法
JPH11294150A (ja) 排ガス浄化装置及びその使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20041210

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees